高中物理示波器的奥秘
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《示波器的奥秘》【教学目标】1、知识与技能(1)理解带电粒子在匀强磁场中加速和偏转的原理。
(2)能用带电粒子在电场中运动的规律,分析解决实际问题。
(3)了解示波管的构造和原理。
2、过程与方法通过探究带电粒子在匀强电场中的运动规律,了解物理学的研究方法,尝试解决实际问题。
通过查阅资料了解示波器的原理,培养学生自主学习的能力。
3、情感态度与价值观了解带电粒子在匀强电场中的运动规律对科技进步的积极作用,培养学生参与科学探究活动的热情,培养将科学服务人类的意识。
【教学重点】带电粒子在匀强磁场中加速和偏转的原理【教学难点】带电粒子在匀强磁场中的偏转【教学策略】先学后教、当堂训练。
【教具及教学媒体运用】J2459学生示波器、flash课件和PPT课件、学案【板书设计】第六节 示波器的奥秘1、带电粒子的加速方法一:根据动力学和运动学方法求解(点评:动力学和运动学方法只适用于匀强电场) 方法二:根据动能定理求解(点评:根据动能定理求解,过程简捷。
不仅适用于匀强电场,同样适用于两金属板是其它形状,中间的电场不是匀强电场的情况)2、带电粒子的偏转 (1)带电粒子在电场中的运动及运动方程 (2)带电粒子飞过电场的时间:T =Lv 0(3)带电粒子离开电场时偏转的侧位移:y =12at 2=qUL 22mdv 02=L2tan φ(4)带电粒子离开电场时的速度大小(5)带电粒子离开电场时的偏角tan φ=v y v x =v ⊥v 0=qL mdv 02U φ=arctan(qLmdv 02U) 可以证明,将带电粒子的速度方向反向延长后交于极板中线上的中点。
(6)带电粒子射出偏转电场后打到荧光屏上 3、示波管的原理 (1)构造及作用 (2)原理【学案设计】【课题】 : 第六节 示波器的奥秘 【学习目标】1.熟知带电粒子在匀强电场中的各种运动2.了解示波管,示波器及其应用 【知识扫描】1.带电粒子在匀强电场中的平衡(1)带电粒子在匀强电场中静止时,如果只受重力和电场力,则电场力的方向为 。
高二物理选修3-1 示波器的奥秘教学目标一、知识与技能1、 理解带电粒子在匀强电场中加速和偏转的原理2、 能用带电粒子在匀强电场中的运动规律,分析解决问题。
3、了解示波管的构造和原理.二、过程与方法1、 通过探究带电粒子在匀强电场中的运动规律,了解物理学研究方法,尝试解决实际问题。
2、通过查阅资料了解示波器的原理,培养学生自主学习的能力三、情感态度与价值观通过本节内容的学习,培养学生科学研究的意志品质,参与科学探究活动的热情及将科学服务于人类的意识.重点·难点1、重点 :理解带电粒子在匀强电场中加速和偏转的原理;用带电粒子在匀强电场中的运动规律,分析解决问题。
2、 难点 :示波管的构造和原理.教学过程:一、带电粒子的加速问题:这节课我们研究带电粒子在匀强电场中的运动,关于运动,在前面的学习中我们已经研究过了:物体在力的作用下,运动状态发生了改变,同样,对于电场中的带电粒子而言,受到电场力的作用,那么它的运动情况又是怎样的呢?根据动能定理,带电粒子在电场中运动的过程中带电粒子到达极板时动能等于,电场力做的功大小,即qU w mv ==221由此可得带电粒子到达极板时的速度m qUv 2=这个公式是利用能量关系得到的,不仅使用于匀强电场,而且适用于任何其它电场.例题1:课本23页的练习题1.二、带电粒子的偏转用类比平抛方法:粒子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动; 沿着电场方向上,带电粒子做初速度为零、加速度为mdqU m F a ==的匀变速直线运动.若离子不会碰到极板,则电场内的运动时间由与电场方向垂直的方向上的匀速直线运动决定: 0v l t = 侧移由沿着电场方向上的匀变速直线运动决定:U dmv ql at y 2022221== 三、示波管探秘:学生自己研究,给示波器内部图和实物学生研究。
1。
6 示波器的奥秘①实验目的1、了解通用示波器的结构和工作原理。
2、初步掌握通用示波器各个旋钮的作用和使用方法.3、学习利用示波器观察电信号的波形及测量电压和频率。
②实验仪器通用示波器、函数信号发生器、连接线(示波器专用)③实验原理1、'YY偏转极加的是待显示的信号电压,因此电子在竖直方向的偏转情况能够反映信号电压的变化情况。
经过数学、物理方法处理后可将电子在竖直方向的偏转情况转化为电信号的变化情况。
2、'XX偏转极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压(即扫描电压),因为电子在竖直方向的偏转情况,如果不输入水平偏转电压的话,在荧光屏上显示的将是一条竖直的直线,因此要使信号电压的变化情况在荧光屏上清晰地显示,就必须在'XX极板上加入锯齿形电压,使竖直方向的信号电压的变化情况在水平方向拉开而显示出来。
I、理解如果信号电压的周期和扫描电压的周期相同,那么就可以在荧光屏上得到信号电压在一个周期内随时间变化的稳定图象。
II、扫描电压周期荧光屏上显示的信号电压在一个周期内的波形个数=信号电压周期III、YY'极板:即“Y输入"与“地”接线柱接入信号电压.XX'极板:即“X输入”与“地”接线柱接入扫描电压。
V、衰减旋钮可以调节输入的信号电压强弱,若将衰减旋钮置于“”挡,即表示输入的信号电压为机内提供的按正弦规律变化的220V,50HZ的交流电压.(若荧光屏上只有一个亮点则说明没有信号电压输入)VI、扫描范围旋钮和扫描微调旋钮用来调节扫描电压,注意扫描范围粗调选挡要合理,然后再利用扫描微调旋钮细调可以调出所需的精确扫描电压。
(若将扫描范围旋钮置于外挡,则表示水平方向没有扫描电压输入)④其它补充1、辉度旋钮“ "调节亮度。
2、聚焦旋钮“O”调节条纹粗细。
5、Y增益调节振幅。
6、X增益调节波长。
【例题】如下图一示波器是一种常见的电学仪器,可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况.电子经电压U1加速后进入偏转电场.下列关于所加竖直偏转电压U2、水平偏转电压U3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是 ( )A.如果只在U2上加上图甲所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图a所示B.如果只在U3上加上图乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图b所示C.如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图c所示D.如果同时在U2和U3上加上甲、乙所示的电压,则在荧光屏上看到的图形如图d所示【例题】用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。